(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010548144.6
(22)申请日 2020.06.16
(71)申请人 合肥松豪电子科技有限公司
地址 230000 安徽省合肥市高新区创新大
道2800号合肥创新产业园二期F区1幢
1408
(72)发明人 黄俊钦 李瑞兴 戴国梁
(74)专利代理机构 合肥市长远专利代理事务所
(普通合伙) 34119
代理人 金宇平
(51)Int.Cl.
H03L 7/24(2006.01)
(54)发明名称一种OSC电路和应用于OSC电路的动态频宽调节方法(57)摘要本发明提出的一种OSC电路，包括依次连接的偏置电流输入端、电流修调模块、电容模块、比较器、逻辑驱动模块和输出端，还包括一个可控电流偏置点；比较器的电流偏置点与可控电流偏置点连接；可控电流偏置点位于电流修调模块后端。本发明提出的一种OSC电路，比较器的偏置电流点VB与OSC电路中一个可控电流偏置点相连，使得比较器的偏置电流与OSC电路的输出频率同步变化，使得比较器的频宽也随着OSC电路的输出频率发生变化，来满足对应频率下的电路需求，从而实现频宽的动态调节。如此，避免了OSC 电路的比较器需要设计成满足所有频率范围的 需求。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 111900981 A 2020.11.06
C N 111900981
A
1.一种OSC电路，包括依次连接的偏置电流输入端、电流修调模块、电容模块、比较器、逻辑驱动模块和输出端，其特征在于，还包括一个可控电流偏置点(VC)；比较器的电流偏置点(VB)与可控电流偏置点(VC)连接；可控电流偏置点(VC)位于电流修调模块后端。
2.如权利要求1所述的OSC电路，其特征在于，可控电流偏置点(VC)位于比较器前端。
3.如权利要求2所述的OSC电路，其特征在于，可控电流偏置点(VC)为电流修调模块的输出端的等电位点。
4.一种应用于OSC电路的动态频宽调节方法，其特征在于，在OSC电路中位于电流修调模块后端的电路上设置一个可控电流偏置点(VC)，并将比较器的电流偏置点(VB)改造为与可控电流偏置点(VC)连接。
5.如权利要求4所述的应用于OSC电路的动态频宽调节方法，其特征在于，可控电流偏置点(VC)位于电流修调模块与比较器之间的串联电路上。
6.如权利要求5所述的应用于OSC电路的动态频宽调节方法，其特征在于，可控电流偏置点(VC)为电流修调模块的输出端的等电位点。
权 利 要 求 书1/1页CN 111900981 A
一种OSC电路和应用于OSC电路的动态频宽调节方法
技术领域
[0001]本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种OSC电路和应用于OSC电路的动态频宽调节方法。
背景技术
[0002]随着IC(集成电路)的功能需求越来越广泛，集成有模拟电路与数字电路的SOC(片上系统)系统集成设计成为IC设计的必然发展趋势，而数字电路的正常工作则离不开OSC振荡器，因此OSC振荡器的性能好坏会直接影响到数字电路的整体性能，进而影响到整个系统的性能。
[0003]OSC的设计通常是由模拟电路来实现，为了降低OSC频率对温度的敏感性，一般采用比较器的架构来实现对充放电电容的电压范围调控，且频率越高，所需要设计的比较器频宽也需要越大，所以OSC电路中比较器的频宽设计有着至关重要的作用。
[0004]比较器是一种常用的集成电路，有着非常广泛的应用，可用于报警器电路、自动控制电路、A/D变换电路、高速采样电路、电源电压检测电路、过零检测电路、振荡器OSC以及压控振荡器电路等；比较器主要的技术指标有偏置电流、开环增益、输入失调电压、精度、响应速度、传播延迟时间、灵敏度等；不同的应用决定了比较器的各个技术指标的偏重。[0005]对于应用于振荡器(OSC)的比较器电路设计，由于频率较高，通常更加关注它的响应速度，而比较器的响应速度与其频宽有着直接的关联；所以，OSC电路中比较器的频宽设计是非常重要的。
[0006]电路中通常会设计一个在不同温度下都较为稳定的偏置电流，用于给各个模块提供偏置。常用的OSC电路通常由偏置电流输入端、电流修调模块、电容模块、比较器、逻辑驱动模块和输出端组成，
如图1所示。其中，输出端用于输出目标频率，其频率值是其关键性能指标，频率本身的精度会直接影响到数字电路的性能。然而随着工艺制程的波动，实际的OSC频率会与目标频率值存在一定的偏差，因此就需要通过修调将OSC的频率调整到所希望的目标值，并且满足一定的精度范围，从而保证数字电路可以正常工作。现有的修调方式是采用调节OSC的充电电流，即通过调节trimming code(调整电流信号)的值来调节电流修调模块的输出电流，从而调节OSC输出的频率值，得到设计所需要的目标频率值。现有的OSC比较器的设计是将电流源偏置VB点与Bias_Current点相连，采用固定的偏置电流，从而得到较为固定的频宽。
[0007]但由于OSC的频率会随着工艺温度等发生变化，所以通常会将比较器的频宽设计的较大，以满足不同情况下电路的需求。但是比较器的频宽与其偏置电流源的大小相关，频宽大，则所需要的偏置电流也相应较大，这就会导致比较器的功耗较高，而且在较低频率下，比较器的性能会存在过设计，使得整个电路设计的灵活性不高。
发明内容
[0008]基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种OSC电路和应用于OSC电路的动
态频宽调节方法。
[0009]本发明提出的一种OSC电路，包括依次连接的偏置电流输入端、电流修调模块、电容模块、比较器、逻辑驱动模块和输出端，还包括一个可控电流偏置点；比较器的电流偏置点与可控电流偏置点连接；可控电流偏置点位于电流修调模块后端。
[0010]优选的，可控电流偏置点位于比较器前端。
[0011]优选的，可控电流偏置点为电流修调模块的输出端的等电位点。
[0012]一种应用于OSC电路的动态频宽调节方法，在OSC电路中位于电流修调模块后端的电路上设置一个可控电流偏置点，并将比较器的电流偏置点改造为与可控电流偏置点连接。
[0013]优选的，可控电流偏置点位于电流修调模块与比较器之间的串联电路上。[0014]优选的，可控电流偏置点为电流修调模块的输出端的等电位点。
[0015]本发明提出的一种OSC电路，比较器的偏置电流点VB与OSC电路中一个可控电流偏置点相连，使得比较器的偏置电流与OSC电路的输出频率同步变化，使得比较器的频宽也随着OSC电路的输出频率发生变化，来满足对应频率下的电路需求，从而实现频宽的动态调节。如此，避免了OSC电路的比较器需要设计成满足所有频率范围的需求。
[0016]本发明还提出了一种应用于OSC电路的动态频宽调节方法，通过将比较器的电流偏置点VB改造
成与设置在OSC电路中的一个可控电流偏置点相连，使得OSC电路输出的目标频率发生变化时，可以同时调节比较器的偏置电流，从而调节比较器的频宽，实现比较器频宽可以随着OSC频率进行动态的调节。
[0017]通过本发明，在设计OSC电路的比较器时，就不需要设计成满足所有频率范围的需求，避免出现过设计的情况，而且在频率较低时，对应的比较器的功耗也会较低，整个电路设计的灵活性更高了。
附图说明
[0018]图1传统的OSC电路模块图；
[0019]图2为本发明提出的一种OSC电路模块图；
[0020]图3为本发明还提出的一种应用于OSC电路的动态频宽调节方法流程图。
具体实施方式
[0021]参照图1，本发明提出的一种OSC电路，包括依次连接的偏置电流输入端、电流修调模块、电容模块、比较器、逻辑驱动模块和输出端。具体的，偏置电流输入端用于将偏置电流Bias_Current输送
到电流修调模块，电流修调模块用于结合获得的调整电流信号(Trimming_code)对偏置电流修调后用于给电容模块充电，电容模块通过比较器连接逻辑驱动模块，逻辑驱动模块用于控制输出端输出所需要的目标频率OSC_OUT。
[0022]本实施方式中的OSC电路，还包括一个可控电流偏置点VC；比较器的电流偏置点VB 与可控电流偏置点VC连接。可控电流偏置点VC位于电流修调模块后端，如此，可控电流偏置点VC的电信号为电容修调模块的输出电流所产生的偏置电压点，通过比较器的电流偏置点VB与可控电流偏置点VC连接，使得比较器获得的偏置电流与电流修调模块修调后的电流同步变化，使得比较器的频宽、OSC电路的输出频率以及偏置电流输入端输入的偏置电流呈正
比关系，从而在提高OSC电路的输出频率的同时，也提高比较器的频宽，使得各个输出频率下比较器的频宽都可以满足OSC电路需求，从而实现比较器的频宽随着OSC的输出频率进行动态的调节，提高了OSC电路的灵活性和可靠性。
[0023]本实施方式中，可控电流偏置点VC位于比较器前端，具体可设置成，可控电流偏置点VC为电流修调模块的输出端的等电位点。如此，进一步使得比较器获得偏置电流与电容模块的充电电流成正比变化。
[0024]本发明还提出了一种应用于OSC电路的动态频宽调节方法，在OSC电路中位于电流修调模块后
端的电路上设置一个可控电流偏置点VC，并将比较器的电流偏置点VB改造为与可控电流偏置点VC连接。
[0025]如此，在现有的OSC电路基础上，通过将比较器的电流偏置点VB的输入从固定的电流值修改为可控电流偏置点VC的电信号，使得比较器获得的偏置电流与OSC电路输出的目标频率同步变化，并呈正比关系，在提高OSC电路输出的目标频率的同时，也提高比较器的频宽，使得各个频率下比较器的频宽都可以满足电路需求。
[0026]具体实施时，可控电流偏置点VC位于电流修调模块与比较器之间的串联电路上，例如，可控电流偏置点VC为电流修调模块的输出端的等电位点。如此，可进一步保证，在调节OSC对电容充电的电流值大小的同时，调节比较器的偏置电流。
[0027]以上所述，仅为本发明涉及的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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